コロンビナの地上鳩では、特殊な羽が飛行中にソナー音を発生させている

Specialized feathers produce sonations during flight in Columbina ground doves.

• Robert L Niese
• Christopher J Clark
• Bret W Tobalske

抄録

remiges（一次および二次羽）の形状は、飛行の要求によって制約され、固定化されていますが、新世界の地上鳩（Peristerinae）の亜科のメンバーは、彼らがアラームの音を生成する多くの非定型のremexの形状を持っています。特にコロンビナ属の中では、第七第一次羽（P7）は、細長いバーブは、サイズと形状が種の間で変化する末尾のベーンに突起を作成しています。これらの羽は、飛翔中にコミュニケーション音（サオン）を出すために共役していると考えられていますが、そのメカニズムはわかっていません。本研究では、3種の地上鳩（C. inca, C. passerina, C. talpacoti）の広翅標本を用いて、風洞内で音を出す能力を検証した。高速ビデオと音声解析の結果、成鳥の全翼が中上行程の方向と流速でブーンという音を発していることがわかった。これらのブザー音は、細長い棒状の突起が200Hzと400Hzの基本周波数で、隣接するP6羽と衝突して発生した。幼鳥の羽からはかなり静かなブザー音が発生し、ほとんどの個体（4個体中3個体）には成鳥に見られるような細長いバーブが見られなかった。風洞内でのブザー音は、野鳥のブザー音とよく似ており、P7の羽は飛行中に音響信号（ソナーション）を出すために、羽の中に取り込まれていると考えられます。コロンビナでは、このような形や音の発生メカニズムは、鳥類の中でも特異なものであると考えられます。

The shape of remiges (primary and secondary feathers) is constrained and stereotyped by the demands of flight, but members of the subfamily of New World ground doves (Peristerinae) possess many atypical remex shapes with which they produce sonations of alarm. Within the genus Columbina specifically, the seventh primary feathers (P7) have elongated barbs that create a protrusion on the trailing vane which varies in size and shape between species. These feathers are hypothesized have been coopted to produce communicative sounds (i.e. sonations) during flight, but the mechanism of this sound production is unknown. We tested the sound-producing capabilities of spread wing specimens from three species of ground doves (C. inca, C. passerina, and C. talpacoti) in a wind tunnel. High speed video and audio analyses indicated that all wings of adult birds produced buzzing sounds in the orientation and flow velocity of mid-upstroke. These buzzing sounds were produced as the protrusion of elongated barbs fluttered and collided with adjacent P6 feathers at a fundamental frequency of 200 and 400 Hz. Wings from juvenile C. inca produced significantly quieter buzzes and most (three of four individuals) lacked the elongated barbs that are present in adults. Buzzing sounds produced in the wind tunnel were similar to those produced by wild birds indicating that these P7 feathers have been coopted to produce acoustic signals (sonations) during flight. The shape and mechanism of sound production described here in Columbina appear to be unique among birds.

© The Author(s) 2020. Published by Oxford University Press on behalf of the Society for Integrative and Comparative Biology. All rights reserved. For permissions please email: journals.permissions@oup.com.